CN112710232A - 一种自动化批量检测小球尺寸和表面瑕疵的机构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及自动化小球尺寸缺陷的批量测量仪器技术领域，且公开了一种自动化批量检测小球尺寸和表面瑕疵的机构，包括Y轴导轨，所述Y轴导轨的背面固定安装有X轴导轨，X轴导轨的正面固定安装有Z轴导轨，所述Z轴导轨的正面固定安装有Z轴滑块。该自动化批量检测小球尺寸和表面瑕疵的机构，通过设置的X轴导轨、Y轴导轨和Z轴导轨能够实现CCD1本体、CCD2本体的灵活运动，且CCD1本体、CCD2本体通过灵活的运动轨道能够实现高速测量，另外由于CCD1本体、CCD2本体与软件的配合使用，能够实现检测图像的高速传输，保证了对于小球测量精度的高度把控，且无接触式的测量方式避免了小球的二次伤害，提高了小球的生产质量。
Description
技术领域
本发明涉及自动化小球尺寸缺陷的批量测量仪器技术领域，具体为一种自动化批量检测小球尺寸和表面瑕疵的机构。
背景技术
随着生产力的不断提高，小球的生产量日趋增加，随之而来的问题日益突出，亟待解决。
存在的问题包括有：1、测量准确度问题：现有的测量方法是通过打表物理接触来检测尺寸，要通过多次打表来检测小球椭圆度，而且多次物理接触后小球表面容易产生划痕和二次污染，导致洁净度不好；2、测量效率问题：通过上述问题不难发现，现有的测量方法在准确度不足的情况下，还存在过程繁冗、效率极低的问题，通过打表物理接触来检测尺寸，且要通过多次打表来检测小球椭圆度，对于小球的产量产生严重的影响。
发明内容
本发明提供了一种自动化批量检测小球尺寸和表面瑕疵的机构，具备测量精度高、测量效率高的优点，解决了上述背景技术提出的问题。
本发明提供如下技术方案：一种自动化批量检测小球尺寸和表面瑕疵的机构，包括Y轴导轨，所述Y轴导轨的背面固定安装有X轴导轨，所述X轴导轨的正面固定安装有Z轴导轨，所述Z轴导轨的正面固定安装有Z轴滑块，所述Z轴滑块的正面固定安装有CCD1本体，所述CCD1本体的右侧固定安装有步进电机，所述CCD1本体的正面固定安装有固定板，所述固定板远离CCD1本体的一端固定安装有CCD2本体，所述CCD2本体的背面固定安装有CCD2镜头，所述CCD2镜头的背面固定安装有环形光源，所述CCD1本体的下方设有玻璃平板，所述CCD1本体的底部固定安装有CCD1镜头，所述步进电机的底部活动安装有吸头，所述玻璃平板之间放置有小球，所述玻璃平板的正下方设有平面光源，所述环形光源位于吸头的对称面设有吸光板，所述玻璃平板的顶部设有限位格，所述限位格形成的区域内设有放置区域。
优选的，所述CCD2本体和被吸头吸附起来的小球处于同一轴线上，且CCD2本体被吸头吸附后正好位于CCD2本体的测量范围。
优选的，所述吸头的长度比CCD1镜头的长度长。
优选的，所述吸光板靠近环形光源一侧的颜色为黑色。
优选的，所述限位格的厚度均一致，且限位格呈“田”字型分布。
优选的，所述放置区域投影面的长、宽尺寸与小球的直径尺寸相同。
本发明具备以下有益效果：
1、该自动化批量检测小球尺寸和表面瑕疵的机构，通过设置的X轴导轨、Y轴导轨和Z轴导轨能够实现CCD1本体、CCD2本体的灵活运动，且CCD1本体、CCD2本体通过灵活的运动轨道能够实现高速测量，另外由于CCD1本体、CCD2本体与软件的配合使用，能够实现检测图像的高速传输，保证了对于小球测量精度的高度把控，且无接触式的测量方式避免了小球的二次伤害，提高了小球的生产质量。
2、该自动化批量检测小球尺寸和表面瑕疵的机构，通过CCD1本体、CCD2本体与软件程序的配合，能够实现对于小球图像的高速摄录与传输，并且能够快速测量小球的尺寸和表面瑕疵，相比较传统的测量方式来说，具备极高的测量效率，并且CCD2本体上的环形光源和黑色板的设置，能够减少光源反射，进一步提高测量精度。
附图说明
图1为本发明组合结构俯视示意图；
图2为本发明CCD1本体结构示意图；
图3为本发明CCD1本体和CCD2本体组合结构示意图；
图4为本发明玻璃平板结构示意图。
图中：1、Y轴导轨；2、X轴导轨；3、Z轴导轨；4、Z轴滑块；5、CCD1本体；6、步进电机；7、固定板；8、CCD2本体；9、CCD2镜头；10、环形光源；11、玻璃平板；12、CCD1镜头；13、吸头；14、小球；15、平面光源；16、吸光板；17、限位格；18、放置区域。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-4，一种自动化批量检测小球尺寸和表面瑕疵的机构，包括Y轴导轨1，Y轴导轨1的背面固定安装有X轴导轨2，X轴导轨2的正面固定安装有Z轴导轨3，Z轴导轨3的正面固定安装有Z轴滑块4，Z轴滑块4的正面固定安装有CCD1本体5，CCD1本体5的右侧固定安装有步进电机6，CCD1本体5的正面固定安装有固定板7，固定板7远离CCD1本体5的一端固定安装有CCD2本体8，CCD2本体8的背面固定安装有CCD2镜头9，CCD2镜头9的背面固定安装有环形光源10，CCD1本体5的下方设有玻璃平板11，CCD1本体5的底部固定安装有CCD1镜头12，步进电机6的底部活动安装有吸头13，吸头13的长度比CCD1镜头12的长度长，通过吸头13的长度比CCD1镜头12的长度长的设置，这样在吸头13对于小球14进行吸附的时候，该CCD1镜头12不会触碰到小球14，造成了CCD1镜头12的损坏，保证了CCD1镜头12的安全摄录，玻璃平板11之间放置有小球14，CCD2本体8和被吸头13吸附起来的小球14处于同一轴线上，且CCD2本体8被吸头13吸附后正好位于CCD2本体8的测量范围，通过CCD2本体8和被吸头13吸附起来的小球14处于同一轴线上，且CCD2本体8被吸头13吸附后正好位于CCD2本体8的测量范围的设置，是为了保证该小球14的状态能够被CCD2本体8完整的摄录，这样能够通过计算机软件对于小球14的成像图形进行分析，从而能够实现测量的目的，且CCD2本体8和被吸头13吸附起来的小球14处于同一轴线上，且CCD2本体8被吸头13吸附后正好位于CCD2本体8的测量范围的设置，是为了保证小球14完整的被摄录，玻璃平板11的正下方设有平面光源15，环形光源10位于吸头13的对称面设有吸光板16，吸光板16靠近环形光源10一侧的颜色为黑色，通过吸光板16靠近环形光源10一侧的颜色为黑色的设置，能够使得该环形光源10发出的光源照射到吸光板16上，而吸光板16靠近环形光源10一侧的颜色为黑色的设置就能够大幅度减少光线的折射，从而保证了该环形光源10补光的均匀性，提高了对于小球14的检测质量，玻璃平板11的顶部设有限位格17，限位格17的厚度均一致，且限位格17呈“田”字型分布，通过限位格17的厚度均一致，且限位格17呈“田”字型分布的设置，能够使得该限位格17的间隔保证了小球14的间距相同，从而便于测量，且限位格17呈“田”字型分布能够进行批量测量，提高测量效率，限位格17形成的区域内设有放置区域18，放置区域18投影面的长、宽尺寸与小球14的直径尺寸相同，通过放置区域18投影面的长、宽尺寸与小球14的直径尺寸相同的设置，能够使得该放置区域18的四周限位格17能够对于小球14很好的进行限位，该小球14在放置区域18不会移动位置，从而进一步提高测量精度。
工作原理：
1、小球14尺寸测量：
将小球14放置在平整的玻璃平板11上，中间用限位格17隔开，让小球14保持等间距。在玻璃平板11下面放置平面光源15，用来照明,通过CCD1本体5采集小球14图像，然后经过软件处理得到小球14的尺寸。CCD1本体5旁边放置一吸头13，和CCD1本体5固定在一起，两者随X轴导轨2、Y轴导轨1、Z轴导轨3一起移动。CCD1本体5每测量完一个小球14，吸头13就会将其吸起，如果小球14尺寸不合格，直接将小球14移动至不合格品处，然后放下；如果小球14合格，则CCD2本体8将开始进行表面光洁度检测，CCD2本体8和被吸头13吸起的小球14位于同一轴线，且小球14被吸头13吸起后正好位于CCD2本体8的测量范围，CCD2本体8采集小球14图像，然后进行软件处理，最后得出结果，如果小球14表面光洁度合格，则小球14被移至合格品处，并放下；如果小球14表面光洁度不合格，则小球14被移至不合格品处，然后放下
2、小球14光洁度测量：
吸头13将小球14吸起后，环形光源10将照亮小球14，在环形光源10对面放置一吸光板16，以减少反射光干扰，CCD2本体8对小球14图像进行采集，小球14在步进电机6带动下旋转360°，在此期间，CCD2本体8会在不同位置采集图像以保证得到到小球14所有表面的照片，最后经过软件处理得出小球14光洁度的测量结果，即可。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种自动化批量检测小球尺寸和表面瑕疵的机构，包括Y轴导轨(1)，其特征在于：所述Y轴导轨(1)的背面固定安装有X轴导轨(2)，所述X轴导轨(2)的正面固定安装有Z轴导轨(3)，所述Z轴导轨(3)的正面固定安装有Z轴滑块(4)，所述Z轴滑块(4)的正面固定安装有CCD1本体(5)，所述CCD1本体(5)的右侧固定安装有步进电机(6)，所述CCD1本体(5)的正面固定安装有固定板(7)，所述固定板(7)远离CCD1本体(5)的一端固定安装有CCD2本体(8)，所述CCD2本体(8)的背面固定安装有CCD2镜头(9)，所述CCD2镜头(9)的背面固定安装有环形光源(10)，所述CCD1本体(5)的下方设有玻璃平板(11)，所述CCD1本体(5)的底部固定安装有CCD1镜头(12)，所述步进电机(6)的底部活动安装有吸头(13)，所述玻璃平板(11)之间放置有小球(14)，所述玻璃平板(11)的正下方设有平面光源(15)，所述环形光源(10)位于吸头(13)的对称面设有吸光板(16)，所述玻璃平板(11)的顶部设有限位格(17)，所述限位格(17)形成的区域内设有放置区域(18)。
2.根据权利要求1所述的一种自动化批量检测小球尺寸和表面瑕疵的机构，其特征在于：所述CCD2本体(8)和被吸头(13)吸附起来的小球(14)处于同一轴线上，且CCD2本体(8)被吸头(13)吸附后正好位于CCD2本体(8)的测量范围。
3.根据权利要求1所述的一种自动化批量检测小球尺寸和表面瑕疵的机构，其特征在于：所述吸头(13)的长度比CCD1镜头(12)的长度长。
4.根据权利要求1所述的一种自动化批量检测小球尺寸和表面瑕疵的机构，其特征在于：所述吸光板(16)靠近环形光源(10)一侧的颜色为黑色。
5.根据权利要求1所述的一种自动化批量检测小球尺寸和表面瑕疵的机构，其特征在于：所述限位格(17)的厚度均一致，且限位格(17)呈“田”字型分布。
6.根据权利要求1所述的一种自动化批量检测小球尺寸和表面瑕疵的机构，其特征在于：所述放置区域(18)投影面的长、宽尺寸与小球(14)的直径尺寸相同。
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